Synteza pneumatycznych układów sterowania

Mechanizacja i automatyzacja procesów odlewniczych przynosi znaczne korzyści między innymi dzięki wzrostowi wydajności i jakości produkcji. Pomimo że obecnie podstawowym narzędziem automatyzacji procesów produkcyjnych są programowalne sterowniki logiczne PLC, w wielu obszarach, ze względu na swoje zalety, zastosowanie pneumatycznych układów sterowania może być bardziej uzasadnione. Jednak podstawowym czynnikiem decydującym o wyborze techniki sterowania są koszty. W przypadku układów pneumatycznych o kosztach decyduje liczba użytych elementów. Dlatego podczas prac projektowych istotne znaczenie ma wybór odpowiedniej metody syntezy pneumatycznych układów sterowania. W artykule przedstawiono metodę MTS opracowaną w Instytucie Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej do modelowania dyskretnych procesów technologicznych i programowania sterowników PLC, którą można także zastosować, po wprowadzeniu pewnych modyfikacji, do projektowania pneumatycznych układów sterowania. Istotnym elementem metody MTS jest sieć działań, która w sposób graficzny przedstawia algorytm realizowanego procesu. W oparciu o sieć działań i schemat funkcjonalny maszyny roboczej wyznacza się diagram stanów, który w sposób graficzny przedstawia przebieg zmian sygnałów wejściowych i wyjściowych układu sterowania. Analiza diagramu stanów, na podstawie opisanego algorytmu, pozwala w prosty sposób wyznaczyć równanie schematowe, które stanowi podstawę do realizacji układu sterowania. Istotną zaletą metody MTS jest brak ograniczeń odnośnie liczby sygnałów wejściowych i wyjściowych układu sterowania. Natomiast uzyskane rozwiązanie charakteryzuje się minimalną liczbą elementów potrzebnych do realizacji układu sterowania.

Currently, the basic tool for automating the production processes are the PLCs. However, in many areas application of the pneumatic control systems may be more reasonable. The main factor determining choice of the control technology are costs. In the case of pneumatic systems, the costs shall be determined by the number of elements used. Therefore, during the design works it is important to choose an appropriate method for the pneumatic control systems synthesis. The article presents the MTS method, which may be used for a discrete technological processes modeling and PLC programming, as well as for a pneumatic control systems designing. An important element of the MTS method is the network of actions, which graphically presents an algorithm of the implemented process. Based on the action network and operating machine’s functional diagram, the diagram of different states is determinated, which graphically shows changes of the control system’s input and output signals. Analysis of the diagram of different states, makes it easy to determine a schematic equation, which shall be the basis for the control system implementation. Advantage of the MTS method is the lack of restrictions on the number of the control system’s input and output signals. The resulting solution is characterized by a minimum number of elements needed to implement the control system.